Використання термоусадочної трубки у електромонтажі

Термозбіжна трубка (термоусадка, ТУТ) – один з найбільш простих, зручних та сучасних засобів електроізоляції струмоведучих жил. Й за способом застосування, й за якістю результату даний вид полімерних виробів багаторазово перевищує параметри застарілих методик, у тому числі, й використання ізоляційної стрічки. На сьогоднішній день термоусадку застосовують у електриці, мікроелектроніці, електротехніці, приладобудуванні, авіації, автомобільної галузі та ін. У даній статті ми хотіли б розглянути, чому цей матеріал став таким популярним та для чого конкретно застосовується у різних сферах господарювання.

Термоусадковими трубками називається ціле сімейство полімерних виробів, виготовлених з різних чистих та комбінованих видів хімічних сполук. Основна їхня властивість – зменшуватися у діаметрі під впливом нагрівання, але при цьому максимально зберігати вихідну довжину відрізка. Різниця між поведінкою матеріалу у поздовжньому та поперечному перерізі зумовлена ​​спеціальною попередньою обробкою сировини та підбором правильної товщини стінок.

Призначення термоусадки

Спочатку термозбіжна трубка винаходилась саме для потреб промислового електромонтажу. Зважаючи на велику кількість з'єднань, майстрам доводилося щодня намотувати десятки метрів ізоляційної стрічки, обов'язково маючи при собі кілька запасних котушок з нею. Хоча поява клемників та наконечників сучасного типу частково усунула проблему тривалості дрібних робіт, застосовувати даний тип з'єднання було не завжди можливо. Зокрема, головну роль грав об’єм, у якому проводилося з'єднання двох жил: там просто могло не знайтися місця для клемної колодки. У деяких випадках можна було обійтися ковпачками СІЗ, які на порядок компактніші, однак вони створювали «вузли», що також не завжди вписувалося до вимоги щодо конкретної ситуації. Тільки ізоляційна стрічка, а за нею вже термоусадка, могли забезпечити лінійне з'єднання провідників зі збереженням загальної геометрії проводки та її розмірів.

На сьогоднішній день ТУТ має майже десяток варіантів застосування:

• електрична ізоляція струмоведучих жил;
• механічний захист кабелю від зовнішніх впливів;
• герметизація місць з'єднання провідників від попадання вологи та пилу;
• відновлення пошкоджених ділянок електроізоляції жили або кабелю;
• захист жил від шкідливого впливу токсичних та хімічних речовин (у тому числі, у якості додатково сформованого зовнішнього шару ізоляції);
• запобігання кабельної продукції малого перетину від надмірного вигину;
• кольорове маркування жил та провідників при електромонтажу;
• захист оголених ділянок дроту від окислення або корозії;
• використання у якості альтернативної кабельної стяжки при прокладці комунікацій, а також для формування джгутів з жил дрібного перетину.

Для будь-якого сучасного електромонтажника найбільш значущими перевагами термоусадки є швидкість роботи з нею та можливість кольорового маркування дротів без використання додаткових засобів. На термічне стиснення трубки йде усього кілька секунд, а за необхідності відзначити потрібну жилу майстру досить просто запам'ятати колір виробу замість намотування ще одного шару ізоляційної стрічки. Термополімери, які використовуються при виготовленні ТУТ, навіть при нагріві не дифундують з оболонкою дроту, що дозволяє зняти тимчасову маркувальну термоусадку так само просто, як вона була встановлена, причому без пошкодження основної ізоляції жили.

Залежно від використаного при виготовленні трубки полімеру, товщини стінок вироби, виду та класу, параметри усадки будуть відрізнятися. У загальному випадку ТУТ використовують при з'єднанні кабелю або дроту з жилами приблизно одного перетину. При цьому діаметр термоусадки підбирається за принципом «більше більшого», щоб забезпечити зручний монтаж. Поєднуючи жили однакової товщини, трубка охоплює їх найбільш рівномірно, а скорочення довжини виробу мінімізовано. Якщо ж доводиться комутувати дроти, перетин яких відрізняється більше, ніж на 30%, формується цілком помітний перепад. У такому випадку чітко повторити контури вже не виходить, а саме з'єднання стає трохи менш герметичним, хоча електрична складова ізоляції не страждає. Зі збільшенням різниці у перетинах зростає незручність роботи з трубкою та знижується її герметизуюча здатність. Окрім того, для подібних ділянок необхідно брати більший запас по довжині виробу, щоб при його зміщенні залишити собі достатньо простору для маневрів.

Фахівці вкрай не рекомендують безпосередньо з'єднувати термоусадочною трубкою провідники, перетин яких співвідноситься як 3:1 та більше. У подібних випадках практично неможливо досягти необхідного результату. Більшість звичайних термоусадок розраховані на стискання у діаметрі приблизно у 2-3 рази. Використовуючи ТУТ, яка трохи більше самого товстого з провідників та термічно стискаючи її до межі, Ви цілком можете навіть не досягти торкання трубки з тонкої жилою, тобто, обтиску та необхідної ізоляції не відбудеться. За несприятливих обставин або активному згинанні кабелю трубка просто сповзе у бік провідника з меншим діаметром. Якщо ситуація змушує зробити з'єднання подібних жил, краще заздалегідь зробити просту підготовчу роботу. Для цього на більш тонкий провідник біля місця майбутнього з'єднання з товстим можна посадити один або навіть два шари трубки з відповідним діаметром. У результаті таких маніпуляцій перетин збільшиться та співвідношення між діаметрами провідників, які з'єднуються, досягне прийнятної величини.

Нагрівати ТУТ можна за допомогою різних інструментів. Допускається використання теплового пістолета, термофену від паяльної станції, промислового фену, пальнику, запальнички або навіть сірників. У випадку з джерелом відкритого вогню важливо витримувати розумну дистанцію між інструментом та трубкою. Нагрівання повинно здійснюватися жаром, теплом, а не полум'ям. Більшість термотрубок не підтримує горіння, однак при неправильному поводженні вони можуть помітно оплавитися під впливом високих температур та втратити необхідні пропорції.

Різновиди термозбіжних трубок

З огляду на зазначену вище різноманітність сфер застосування, сучасна промисловість виготовляє вироби з різними фізичними, хімічними, ізоляційними та герметизаційними характеристиками. У електротехнічній галузі найбільшу популярність здобули умовно тонкостінні трубки, виготовлені з поліолефіну та композитів на його основі. Даний матеріал задовольняє усім вимогам до технічного боку питання та має порівняно невелику собівартість, що дозволяє зробити кінцеву продукцію доступною для широких мас споживачів. Крім того, поліолефін легко колерувати у будь-який потрібний колір, він не змінює своїх ізоляційних властивостей під впливом барвника та зберігає цілком зручну у роботі еластичність.

На основі поліолефіну виробляють ТУТ загального та спеціального призначення. Серед тих та інших можуть зустрічатися горючі та негорючі моделі. Сьогодні сегмент перших скорочується, оскільки ціна виробів, що не підтримують горіння, істотно знизилася, майже зрівнялися з середньою вартістю більш простих. Нездатність підтримувати полум'я або самозайматися досягається за рахунок внесення до полімерної маси спеціальних добавок ще на виробництві. У побуті негорючі трубки будуть зручні для з'єднання деталей у дрібній побутовій техніці, у світлодіодних стрічках та дитячих іграшках, а у приладобудуванні, авіації та радіотехніці вони взагалі часто є запорукою працездатності та безпеки базового обладнання.

Ще один відомий тип ТУТ – клейові. Вони можуть бути як тонко-, так і товстостінними. Основна відмінність полягає у тому, що на внутрішню поверхню кожного виробу нанесений спеціальний клейовий склад. Він не перешкоджає протягуванню дроту крізь відрізок трубки, але при нагріванні міцно «чіпляється» за верхній шар ізоляції. Таке рішення дозволяє зробити з'єднання по-справжньому герметичним, повністю захищеним від проникнення вологи до місця розриву ланцюга. До того ж багато клейових моделей виготовлені з полімеру з більшою здатністю до стиснення, що робить можливим з'єднання елементів з істотною різницею у діаметрах.

Клейові ТУТ можуть бути не тільки кольоровими, але й прозорими. Це може бути корисно у разі комутації товстих високовольтних жил у промислових приміщеннях, де розміри розподільних щитів та шаф істотно ускладнюють роботу монтажників й обов'язковий нагляд за з’єднаннями. За рахунок клейової основи досягається якісний захист від корозії та впливу хімічних випарів, а тому такими трубками нерідко також захищають місця підведення живлення до дорогого обладнання.

Абсолютна більшість термозбіжних трубок, які звичайний споживач може знайти на ринку, мають у перетині круглу форму. Проте, для спеціальних потреб може вироблятися ТУТ з будь-якою фігурою у розрізі. Деякі різновиди термоусадок додатково підлягають хімічному або навіть радіаційному впливу. Таким чином виробники змінюють молекулярну будову матеріалу, зміцнюючи його або надаючи гнучкості, відтворюючи комірчасту структуру, яка допомагає трубці стискатися у потрібному напрямку при нагріванні. Фактично, на виробництві виріб деформується під впливом високих температур, розтягується, а потім остигає. При використанні термоусадки за призначенням вона знову нагрівається й пам'ять форми повертає її до первісного вигляду.

Як працювати з термоусадкою

Хоча термоусадочні трубки не є дуже складним технічним засобом, існує ряд рекомендацій, дотримуючись яких можна спростити роботу та уникнути кількох дрібних неприємностей. Зокрема, обирати ТУТ необхідно таким чином, щоб її мінімальний розмір після стиснення був приблизно на 20% менше зовнішнього діаметра дроту – це забезпечить щільність прилягання стінок виробів одна до одної. Надто велика у перерізі трубка не забезпечить необхідної герметичності, а та, що ледь надягається – зажадає адресного нагріву, що загрожує пошкодженням ізоляції жили поруч з місцем з'єднання.

Приступаючи до роботи з термоусадкойю відміряйте довжину ділянки майбутнього з'єднання та відріжте виріб з запасом у 10%. При цьому постарайтеся використовувати добре заточені ножиці або канцелярський ніж, який дозволяє перерізати перетин трубки одним рухом. Якщо зріз матиме задирки, під час нагрівання ТУТ може трохи перекосити та розірвати уздовж – якраз по напрямній від задирки лінії.

Важливий момент: якщо Ви поєднуєте дроти, до яких немає доступу з інших боків, надіньте термоусадку ще до скручування жил та просуньте її у бік. Досить часто навіть досвідчені майстри припускаються прикрої помилки, забувши зробити це заздалегідь, через що скручування доводиться розплітати. Спробуйте узяти цей прийом за звичку.

Здійснювати нагрівання можна або від одного кінця трубки до іншого, або від центру до боків. Зустрічний нагрів з кінців до середини не вітається, оскільки він викликає зморшки на трубці та теплові напливи. Крім того, при комутації жил різних діаметрів найкраще рухатися уздовж виробу з боку провідника з великим перетином у сторону меншого. Це запобіжить сповзанню трубки у процесі роботи.

Важливо не перегріти ТУТ. Краще витратити трохи більше часу на маніпуляції, аніж оплавити виріб або призвести до появи палаючої кромки. Оптимальна температура нагріву зазвичай вказується на самій трубці або на її упаковці. Крім того, перегрів на етапі монтажу може призвести до підвищеної крихкості місця з'єднання майже відразу після охолодження виробу.

Використовуючи відрізок великої довжини або термоусадку з клейовим складом у порожнині найкраще рухатися від середини до країв. У іншому випадку трубка зрушиться або буде складатися з неакуратних хвиль. Окрім того, це допоможе уникнути виникнення повітряних бульбашок у об’ємі ТУТ та дозволить добре візуально контролювати поздовжню усадку.